基于CMOS多功能数字芯片的ESD保护电路设计

napback状态，具有较强的电流泄放能力和较低的维持电压。

2 ESD保护电路
对深亚微米CMOS集成电路，栅氧化层的击穿电压很小，常规二极管的击穿电压较大，不能起到很好的保护作用。因此可以增加离子注入提高二极管的衬底浓度，形成p+n+和n+p+结构来降低二极管的击穿电压。

考虑到准备流片的多功能数字芯片要采用CSMC2P2M 0．6μm标准的COMS工艺，在设计中采用了如图4所示的ESD保护电路，用一个栅接地的NMOS管和一个栅接VDD的PMOS管共同构成输入ESD保护电路。另外，由于设计的ESD保护电路的MOS官尺寸大，所以在版图上画成多个插指，同时由于保护电路的MOS管尺寸较大，其漏源区pn结又可以起到二极管保护作用。图4所示为设计采用的ESD保护电路的原理图和版图。

图5所示为一款多功能数字芯片的版图照片和封装示意图，表1为管脚对应图。在多功能数字芯片的设计中，在输入端使用了设计的ESD保护电路，另外，由于所设计的多功能数字芯片，在输出端设计了尺寸较大的MOS管构成的反相器来提高芯片的驱动能力，这些MOS管的漏区和衬底形成的pn结就相当于一个大面积的二极管，可以起到ESD保护作用。因此，一般可不用增加ESD保护器件，但由于需要在芯片流片后首先进行在片测试，所以在芯片的输出端加上了与输入端同样的ESD保护电路。

3 ESD保护电路在流片后的测试情况
图6所示为流片后的多功能数字芯片的在片测试波形，由测试波形可以看出，ESD保护电路对多功能数字芯片起到保护作用。